El Misterio de la Fuente Rosa: La Asombrosa Propiedad del Amoníaco Revelada en un Drama de 1 Victoria y 2 Derrotas.
Soy Kuwako Ken, entrenador de ciencia. Cada día es un experimento.
Una fuente de color rojo intenso que brota dentro de un matraz… ¿Conocen el “Experimento de la Fuente de Amoníaco”, que parece sacado de la magia? Puede que muchos de ustedes lo hayan visto en clases de ciencia. Este hermoso fenómeno es, en realidad, un experimento que condensa toda la diversión de la ciencia, utilizando “una propiedad inesperada” de un gas llamado amoníaco.
¡En este artículo, les contaré todos los emocionantes y dramáticos resultados de mi desafío con el experimento de la fuente de amoníaco, así como el secreto científico que se esconde tras su belleza, sin dejar nada fuera!
¡Aceptando el Desafío de la Fuente de Amoníaco! ¿Cuál fue el dramático resultado de 1 victoria y 2 derrotas?
¡Hola a todos! En esta ocasión, me he atrevido con uno de los experimentos de ciencia más populares: ¡el “Experimento de la Fuente de Amoníaco”!
La preparación del experimento es sencilla. Mezclamos y calentamos dos tipos de polvos blancos, el cloruro de amonio (NH
4
Cl) y el hidróxido de calcio (Ca(OH)
2
), para generar gas amoníaco (NH
3
). La ecuación de la reacción química es la siguiente:
2NH₄Cl + Ca(OH)₂ ⟶ 2NH₃ + CaCl₂ + 2H₂O
Si usamos alrededor de 3g de cloruro de amonio y 3g de hidróxido de calcio en esta reacción, teóricamente se generan aproximadamente 1.3L de amoníaco. ¡Con esta cantidad, seguro que lo lograré! …Con esa mentalidad, me lancé al desafío. A continuación, se muestran las estructuras químicas de las sustancias involucradas en la reacción.
Método Experimental y el ‘Secreto’ para el Éxito
Para que el experimento de la fuente de amoníaco sea un éxito, hay varios puntos cruciales:
1. Mezclar los Reactivos
Tomar 3g de cloruro de amonio y 3g de hidróxido de calcio y mezclarlos bien. En este momento, utilice gafas de protección obligatoriamente.
2. Generar y Recolectar el Amoníaco
Colocar los reactivos mezclados en un tubo de ensayo y calentarlos suavemente con un mechero de gas. El gas amoníaco generado se recolecta en un matraz de fondo redondo seco. ¡Aquí hay tres puntos clave!
- Ventile adecuadamente: El amoníaco tiene un olor irritante fuerte y es peligroso inhalarlo en altas concentraciones.
- Baje ligeramente la boca del tubo de ensayo: En esta reacción química también se produce agua (H
2
O). Si no se baja la boca del tubo de ensayo, el agua generada podría fluir de vuelta a la zona de calentamiento, lo que podría hacer que el tubo de ensayo se rompa. - Recolecte el amoníaco correctamente: El amoníaco es un gas más ligero que el aire. Por lo tanto, se recoge usando el método de desplazamiento descendente (o recogida inversa), con la boca del matraz hacia abajo. El truco para evitar fallos es insertar el tubo de vidrio hasta el fondo del matraz y recoger el gas empujando el aire hacia afuera.
Un truco es llevar la punta del tubo a la parte superior del matraz de fondo redondo al recolectar. La idea es llenarlo desde arriba. ¡Además, usar un matraz más grande aumenta la probabilidad de éxito!
3. ¡Cuidado con el Olor Irritante!
Para verificar el olor a amoníaco, aleje la cara del tubo de ensayo y use la mano para abanicar el olor hacia usted. Nunca lo inhale directamente.
El Resultado del Desafío fue… ¡un dramático 1 victoria y 2 derrotas!
En el experimento preliminar, tuve éxito dos veces y estaba lleno de confianza, pensando: “¡Oh, esto va a funcionar!”. Pero cuando lo hice en la clase principal… ¡el resultado fue de 1 victoria y 2 derrotas! Dos fallos y solo un éxito, un desarrollo realmente dramático. Compartí la frustración con los estudiantes, pensando: “Los experimentos no siempre salen como en el libro de texto…”. ¡Pero la alegría del momento en que triunfamos fue inmensa! Toda la clase estalló en un gran grito de “¡Ohhh!”.
¡El Momento del Éxito! El Misterio de la Hermosa Fuente Roja
Aquí tienen el aspecto del experimento cuando fue un éxito rotundo:
La imagen del agua siendo absorbida por el matraz y extendiéndose como una hermosa fuente rosa es conmovedora, no importa cuántas veces se vea. Pero, ¿no les parece extraño?
“¿Por qué el agua simple se vuelve rosa?”
“Y, para empezar, ¿por qué el agua es absorbida por sí misma?”
El secreto se esconde en la asombrosa propiedad del amoníaco. Resulta que el amoníaco tiene la característica de ser “extremadamente soluble en agua”. Al introducir un poco de agua con el cuentagotas conectado a la boca del matraz (a esto se le llama “agua de cebado”), el amoníaco dentro del matraz se disuelve instantáneamente en ella. Como resultado, la presión dentro del matraz cae bruscamente en proporción al volumen de gas que se disuelve en el líquido. Dado que la presión exterior (presión atmosférica) no cambia, se crea una gran diferencia de presión entre el interior y el exterior del matraz. Para resolver esta diferencia de presión, el agua del vaso de precipitados es empujada por la presión atmosférica y succionada con fuerza hacia el matraz. ¡Este es el verdadero origen del “chorro”!
Y el misterio del color rosa. Esto se debe a que de antemano se había mezclado un indicador llamado “solución de fenolftaleína” en el agua del vaso de precipitados. La fenolftaleína tiene la propiedad de cambiar a un color rosa brillante en reacción con líquidos alcalinos. El agua que ha disuelto amoníaco se convierte en “agua amoniacal”, que es alcalina. Por lo tanto, el agua succionada se tiñe de un hermoso color rosa.
Por cierto, la razón por la que el chorro se detiene a mitad es porque la diferencia de presión interna y externa disminuye a medida que el matraz se llena de agua. Esto también es prueba de que las leyes de la ciencia están en acción.
¡La Diversión de la Ciencia Reside en su ‘Drama Impredecible’!
Las causas de los fallos de este experimento fueron: en el primer intento, no se generó suficiente amoníaco, y en el segundo, al intentar calentar el agua amoniacal directamente, el fuego era demasiado fuerte. Como siempre, la preparación cuidadosa es crucial. Pero, ya sea que se tenga éxito o se falle, todo conduce al aprendizaje. El proceso de pensar “¿Por qué no funcionó?” y “¿Qué puedo hacer para tener éxito la próxima vez?” puede ser la parte más interesante de la ciencia. Nuestro resultado de 1 victoria y 2 derrotas fue, sin duda, una experiencia del drama impredecible de la ciencia.
¡Quiero saber más! Aplicaciones Avanzadas de la Fuente de Amoníaco
Este video también es muy fácil de entender para mostrar a los estudiantes.
Además, encontré este otro video de un experimento interesante. En el experimento de fuente normal se utiliza un cuentagotas para el agua de cebado, pero este video no lo usa. Simplemente se deja el tubo sumergido en el agua, el amoníaco se disuelve gradualmente y la fuente comienza automáticamente. ¡Seguro que sorprenderá a la audiencia si lo utiliza como demostración!
El cloruro de amonio utilizado en este experimento también muestra hermosos cristales en el experimento de “recristalización” de la siguiente unidad. Descubrir que una sola sustancia está involucrada en diversos fenómenos científicos es una de las cosas fascinantes de la química.
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